隔板增強(qiáng)復(fù)合材料泡沫夾芯梁剪切性能研究.pdf

1、泡沫夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、剛度大等顯著優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)應(yīng)用于航天航空、船舶等領(lǐng)域。本文所研究的隔板增強(qiáng)泡沫-復(fù)合材料夾芯梁是由常溫共固化成型的夾芯板切割而成，以玻璃纖維復(fù)合材料作為面層和隔板，以PU泡沫為芯材;隔板增強(qiáng)型式有三種，分別為橫隔板增強(qiáng)、縱向隔板增強(qiáng)以及雙向隔板增強(qiáng)。在橫向剪切荷載作用下，泡沫夾芯梁的主要破壞模式為芯材剪切破壞和界面剝離破壞，采用隔板增強(qiáng)方法，將隔板、泡沫夾芯和面層形成有機(jī)整體，有利于夾芯梁的界面構(gòu)

2、造。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過(guò)三點(diǎn)彎剪切試驗(yàn)，測(cè)定泡沫密度為150kg/m3的橫隔板增強(qiáng)夾芯梁的剪切性能，通過(guò)與無(wú)增強(qiáng)夾芯梁進(jìn)行對(duì)比，分析橫隔板增強(qiáng)對(duì)夾芯梁抗剪性能的影響，以及不同橫隔板間距的不同影響效果。⑵在泡沫密度為150kg/m3的橫隔板增強(qiáng)夾芯梁的剪切性能研究基礎(chǔ)上，選擇兩種有效的橫隔板間距，進(jìn)一步測(cè)量泡沫密度為60kg/m3的橫隔板增強(qiáng)夾芯梁的剪切性能，并與無(wú)增強(qiáng)夾芯梁進(jìn)行對(duì)比，詳細(xì)分析橫隔板增強(qiáng)對(duì)夾芯梁抗剪性能的

3、增強(qiáng)效果及局限;同時(shí)，鑒于橫向隔板增強(qiáng)方式在抗剪性能上的局限，對(duì)另外兩種不同方向的隔板增強(qiáng):縱向與雙向隔板增強(qiáng)的夾芯梁進(jìn)行三點(diǎn)彎試驗(yàn)。⑶基于Hoff理論分析夾芯結(jié)構(gòu)，采用Timoshenko梁理論，考慮彎曲變形和剪切變形的共同影響，通過(guò)幾何法和能量法，推導(dǎo)橫隔板增強(qiáng)梁在線彈性段的撓度和剛度;同時(shí)，采用三種不同的破壞準(zhǔn)則或者破壞模式的對(duì)應(yīng)公式得到極限承載力的簡(jiǎn)化計(jì)算公式，對(duì)橫隔板及縱向隔板增強(qiáng)的夾芯梁進(jìn)行承載力分析，運(yùn)用ANSYS有限元建